القائمة إغلاق

الترشيح العميق للألمنيوم المنصهر

الترشيح العميق للألمنيوم المنصهر

تم تطوير ثلاثة أنواع من المرشحات للترشيح العميق للألمنيوم المنصهر: المرشح ذو الوسط الصلب، والمرشح ذو الطبقة الحبيبية (المرشح ذو الطبقة العميقة) (DBF)، والمرشح الرغوي الخزفي (CFF). ويُستخدم الجهازان الأخيران بشكل أكثر شيوعًا لترشيح الألمنيوم السائل. واليوم، يُستخدم مرشح الرغوة الخزفية (CFF) في أكثر من 50% من الألومنيوم المشكل على مستوى العالم.

يظهر CFF في شكل كتل. ويتم تصنيعها أساسًا باستخدام تقنية “التكاثر الفقاعي”. في هذه العملية، تُغطى رغوة البولي يوريثان بملاط سيراميكي، ثم تُحمَّص الأجزاء المجففة. أثناء عملية الحرق، تتبخر رغوة البولي يوريثان الموجودة في الطلاء السيراميكي، تاركةً رغوة سيراميكية مسامية (ألومينا مرتبطة بالفوسفات). تتراوح أحجام مرشحات الرغوة الخزفية بين 18 سم و66 سم، ويبلغ سمكها القياسي 5 سم. وعادةً ما يتراوح معدل الترشيح بين 0.6 و1.6 سم/ثانية.

مدة بقاء المعدن السائل في CFF أقل بكثير من ذلك الموجود في مرشح ذو طبقة عميقة DBF. تعد مصابيح CFF عمومًا أقل كفاءة من مصابيح DBF، كما أن عمرها الافتراضي أقصر. من ناحية أخرى، فإن مصابيح CFF أرخص وأسهل في الاستخدام من مصابيح DBF.

مرشح ذو طبقة عميقة
مرشح ذو طبقة عميقة

بالنسبة للألمنيوم السائل، يُعد التخلص من الشوائب أمرًا بالغ الأهمية. وعلى الرغم من الجهود التي بُذلت لتقليل تركيز الشوائب، فإن التفاعلية العالية للألمنيوم السائل ووجود المواد المقاومة للحرارة سيؤديان حتمًا إلى تكوّن شوائب جديدة في المعدن السائل، بدءًا من مرحلة معالجة الذوبان وحتى صب المنتجات شبه النهائية.

تصنف الشوائب إلى شوائب داخلية أو خارجية وفقًا لمصدرها. تؤدي التفاعلات الكيميائية للمعدن السائل (مثل تكوّن أكاسيد سطحية) إلى تكوّن شوائب داخلية في الموقع نفسه. أما الشوائب الخارجية فتأتي من الوسط الخارجي وتخترق المعدن السائل. ويمكن أن تتكون هذه الشوائب من كتل مقاومة للحرارة من الأفران أو الخزانات.

تُفضَّل في تصميم المرشحات المستخدمة في ورش صب الألومنيوم الحالية طريقة الترشيح العميق. و مرشح رغوي خزفي تتبع طرق الترشيح التالية: الترشيح الكعكي للألمنيوم المنصهر، حيث تترسب الجسيمات العالقة التي يزيد حجمها عن قطر فتحة المرشح عند مدخل المرشح، وتشكل كعكة يزداد سمكها لتصبح الوسط المرشح الفعلي؛ الترشيح العميق للألمنيوم المنصهر، حيث تكون الجسيمات العالقة أصغر حجمًا من حجم فتحة المرشح، لذا فإنها تدخل المرشح وتترسب بداخله (مما يتسبب في انسداد المرشح تدريجيًا).